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Die
Erfindung betrifft eine Überwachungseinheit für
ein Fahrzeug und ein Verfahren zum Überwachen eines Fahrzeugs.
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Stand der Technik
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Moderne
Fahrzeuge weisen verschiedene Maßnahmen zum Schutz des
Fahrzeugs auf, um einen Diebstahl des Fahrzeugs zu verhindern. Zum Schutz
des Fahrzeugs werden unter anderem Alarmanlagen eingesetzt, die
durch einen akustischen und optischen Alarm den Diebstahl des Fahrzeugs
oder von Bauteilen und Gegenständen, die sich im Fahrzeug
befinden, erschweren sollen. Viele Fahrzeuge sind bereits mit einer
elektronischen Wegfahrsperre ausgerüstet. Der Motor lässt
sich dabei nur starten, wenn ein Personality Code und ein bei jedem
Startvorgang erzeugter Wechselcode akzeptiert werden. Ferner kann
ein GPS – Global Positioning System – sowie ein
GTS – Global Transmission Service – zum Einsatz
kommen. Mit einem GPS kann eine weltweite Ortung des Fahrzeugs erfolgen,
wobei das GTS neben der weltweiten Ortung des Fahrzeugs gezielte Teile
der Elektroniksteuerung blockieren kann. Des Weiteren besteht die
Möglichkeit, das Fahrzeug mit Hilfe von Sensoren vor Diebstahl
zu schützen.
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Ein
solcher Diebstahlschutz für ein Fahrzeug ist aus der
DE 10 2006 047 390
A1 bekannt, wobei für den Diebstahlschutz ein
Kippsensor, ein Höhensensor und ein Reifendrucksensor vorgesehen
sind. Dabei erfassen wenigstens zwei Sensortypen ein Verhalten des
Fahrzeugs in einem geparkten Zustand und geben ein entsprechendes
Sensorsignal aus. Die Sensorsignale werden mit einem Sollwert verglichen
und bei Überschreitung eines Schwellwertes ein Alarmvorgang
ausgelöst. Bei dem Alarmvorgang des Fahrzeugs wird ein
Hupsignal aktiviert und/oder eine Nachricht versendet. Der Alarmvorgang
wird jedoch nur ausgelöst, wenn wenigstens zwei Sensortypen
erfasst werden. Dies kann dazu führen, dass ein Diebstahl
des Fahrzeugs nicht bemerkt wird, falls nur ein Sensor aktiviert
wird. Ferner wird kein Alarmvorgang ausgelöst, wenn eine
Beschädigung des Fahrzeugs oder ein Einbruch in die Fahrgastzelle
erfolgt, da die Sensoren nur bei einem Diebstahl des Fahrzeugs reagieren.
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Offenbarung der Erfindung
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Aufgabe
der Erfindung ist es, eine Überwachungseinheit für
ein Fahrzeug und ein Verfahren zum Betreiben einer solchen Überwachungseinheit bereitzustellen,
die schnell und zuverlässig eine Beschädigung,
einen Einbruch, ein Abschleppen und/oder einen Diebstahl eines Fahrzeugs
feststellt.
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Die
Aufgabe der Erfindung wird durch eine Überwachungseinheit
für ein Fahrzeug nach Anspruch 1 sowie durch ein Verfahren
zum Überwachen eines Fahrzeugs nach Anspruch 10 gelöst.
Weitere vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind
in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
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Die
Erfindung weist eine Überwachungseinheit für ein
Fahrzeug auf, wobei die Überwachungseinheit mit mindestens
einem Drucksensor zum Ermitteln eines Reifendrucks an wenigstens
einem Reifen eines Fahrzeugs verbunden ist. Ferner weist die Überwachungseinheit
eine Vergleichseinheit und eine Speichereinheit auf. In der Speichereinheit
ist ein erwarteter Druckverlauf für den wenigstens einen Reifen
zu einem nicht autorisierten Szenario gespeichert. Die Vergleichseinheit
erfasst laufend in einem Überwachungsmodus den Druckverlauf
an dem wenigstens einen Reifen durch den Drucksensor und korreliert
ihn mit dem in der Speichereinheit gespeicherten erwarteten Druckverlauf.
Bei Feststellen eines vorgegebenen Korrelationsgrads zwischen dem erfassten
Druckverlauf und dem erwarteten Druckverlauf wird ein Alarmvorgang
ausgelöst.
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Ein
Vorteil der erfindungsgemäßen Überwachungseinheit
ist, dass nur ein Drucksensor zum Feststellen eines Korrelationsgrads
benötigt wird. Ferner wird ein Alarmvorgang nicht nur bei
einem Diebstahl des Fahrzeugs ausgelöst, sondern auch bei
einer Beschädigung mindestens eines Reifens oder bei einem
Einbruch in die Fahrgastzelle. Des Weiteren ist durch die Vorgabe
der Druckverläufe für die verschiedenen Szenarien
und der Korrelation mit dem erfassten Druckverlauf eine schnelle
und zuverlässige Erkennung eines nicht autorisierten Szenarios
möglich.
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In
einer Ausführungsform der Erfindung weist jeder am Fahrzeug
angeordnete Reifen mindestens einen Drucksensor zum Ermitteln des
Reifendrucks auf. Die Drucksensoren sind mit der Vergleichseinheit
verbunden, die laufend in dem Überwachungsmodus den Druckverlauf
an jedem Reifen über die Drucksensoren erfasst und ihn
mit dem in der Speichereinheit gespeicherten erwarteten Druckverlauf
korreliert. Das Anordnen der Drucksensoren an jedem Reifen des Fahrzeugs
ermöglicht eine zuverlässige Erkennung insbesondere
bei der Beschädigung mindestens eines Reifens.
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In
einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist der erwartete
Druckverlauf in dem nicht autorisierten Szenario in der Speichereinheit
als eine Mustererkennungs-Beschreibung gespeichert. Die Vergleichseinheit
ist eine Mustererkennungs-Logik, die den durch den Drucksensor laufend
erfassten Druckverlauf mit dem in der Speichereinheit gespeicherten
erwarteten Druckverlauf vergleicht. Durch die Verwendung der Mustererkennungs-Beschreibung
bzw. Mustererkennungs-Logik wird ein einfaches Verfahren zum Überwachen
des Fahrzeugs bereitgestellt, dass eine zuverlässige Erkennung
eines nicht autorisierten Szenarios ermöglicht.
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Gemäß einer
weiteren Ausführungsform der Erfindung sind in der Speichereinheit
neben den nicht autorisierten Szenarien autorisierte Szenarien gespeichert,
deren Druckverläufe einem Standardfahrzeugzustand entsprechen.
Diese Druckverläufe werden von der Vergleichseinheit bei
der Korrelation zwischen dem erfassten Druckverlauf und dem erwarteten
Druckverlauf berücksichtigt. Ferner kann die Speichereinheit
weitere autorisierte Szenarien lernen. Der Abgleich mit autorisierten
Fahrzeugszenarien verringert die Anzahl von Fehlerkennungen bei der Überwachung
eines Fahrzeugs.
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In
einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist der Überwachungsmodus
durch einen Tür-Zu-Sensor und/oder einen Sitzsensor im
Fahrzeughaltersitz aktivierbar. Durch den Tür-Zu-Sensor und
den Sitzsensor wird eine einfache Aktivierung des Überwachungsmodus
sichergestellt, da der Fahrzeughalter nur die Fahrgastzelle verlassen
und die Fahrzeugtür abschließen muss.
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Gemäß einer
weiteren Ausführungsform der Erfindung ist die Überwachungseinheit
mit weiteren Sensoren verbunden. Die Vergleichseinheit erfasst laufend
in dem Überwachungsmodus die Werte der weiteren Sensoren,
die mit den in der Speichereinheit gespeicherten erwarteten Werten
verglichen werden. Bei Feststellen eines vorgegebenen Korrelationsgrads
zwischen dem erfassten Wert und dem erwarteten Wert wird ein aufgrund
der Druckverlauferfassung ausgelöster Alarmvorgang verifiziert.
Vorzugsweise ist der weitere Sensor eine Empfangseinheit, die eine
Funkverbindung mit einem Sendemast aufweist. Bei einer veränderten
Funkverbindung zwischen einer Sendeeinheit und dem Sendemast erhält der
Fahrzeughalter automatisch eine Nachricht. Durch die Verwendung
der weiteren Sensoren kann eine Beschädigung, ein Einbruch,
ein Abschleppen oder ein Diebstahl noch effektiver überwacht
werden.
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Ferner
ist gemäß einer weiteren Ausführungsform
der Erfindung jedem gespeicherten Szenario der Speichereinheit ein
unterschiedlicher Alarmvorgang zugeordnet. Dadurch erhält
der Fahrzeughalter im Überwachungsmodus Informationen über
den aktuellen Zustand seines Fahrzeugs.
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In
einer weiteren Ausführungsform der Erfindung sind die Drucksensoren
und die weiteren Sensoren mit der Vergleichseinheit in ständiger
Verbindung, um bei einer Unterbrechung der Verbindung zwischen der
Vergleichseinheit und wenigstens einen Sensor einen Alarmvorgang
auszulösen. Dadurch soll verhindert werden, dass ein Dieb
bei dem Versuch der Unterbrechung der Verbindung nicht unerkannt
bleibt.
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Die
Erfindung wird im Folgenden anhand von Ausführungsbeispielen
unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher
erläutert. In den Zeichnungen zeigen:
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1 einen
schematischen Aufbau einer Überwachungseinheit für
ein Fahrzeug in einem Blockdiagramm;
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2 eine
schematische Darstellung einer Funkverbindung zwischen einer Sendeeinheit
und einer Empfangseinheit;
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3 ein
schematisches Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum Überwachen
eines Fahrzeugs; und
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4 eine
schematische Darstellung eines Fahrzeugs einer Überwachungseinheit
sowie zwei Drucksensoren.
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In 1 ist
ein schematischer Aufbau einer Überwachungseinheit 1 für
ein Fahrzeug 4 in einem Blockdiagramm dargestellt. Die Überwachungseinheit 1 kann
in dem Fahrzeug 4, wie in 4 gezeigt ist,
unter der Frontscheibe bzw. Motorhaube angeordnet sein. Jedoch ist
die Position der Überwachungseinheit 1 nicht fest
vorgegeben. Die Überwachungseinheit 1 sollte an
einer Stelle im Fahrzeug angebracht werden, wo sie von einen Dieb
nicht sofort erkennbar und/oder deaktivierbar ist.
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Die Überwachungseinheit 1 ist,
wie in 1 und 4 gezeigt, mit Drucksensoren 10, 11, 12, 13 zum
Ermitteln eines Reifendrucks verbunden, die jeweils an einem Reifen
des Fahrzeugs 4 angeordnet sind. Ferner kann, wie in 1 zeigt,
die Überwachungseinheit 1 mit weiteren Sensoren 17, 18, 20 verbunden
sein. Die weiteren Sensoren 17, 18, 20 können
unter anderem eine Freisprecheinrichtung 17, ein Drehratensensor 18 oder
eine Empfangseinheit 20 sein. Die Drucksensoren 10, 11, 12, 13 und die
weiteren Sensoren 17, 18, 20 sind mit
einer Vergleichseinheit 14 der Überwachungseinheit 1 in
ständiger Verbindung. Sobald die Verbindung zwischen der
Vergleichseinheit 14 und wenigstens einen Sensor 10, 11, 12, 13, 17, 18, 20 unterbrochen
ist, wird automatisch ein Alarmvorgang 16 ausgelöst.
Damit soll zudem verhindert werden, dass ein Dieb, bei dem Versuch
die Verbindung zwischen der Überwachungseinheit 1 und
den Sensoren 10, 11, 12, 13, 17, 18, 20 zu
unterbrechen, nicht unerkannt bleibt.
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Die Überwachungseinheit 1 weist
eine Speichereinheit 15 auf. In der Speichereinheit 15 sind
erwartete Druckverläufe der Drucksensoren 10, 11, 12, 13 bzw.
Werte der weiteren Sensoren 17, 18, 20 zu einem
nicht autorisierten Szenario gespeichert. Nicht autorisierte Szenarien
sind unter anderem eine Beschädigung, ein Einbruch, ein
Diebstahl oder ein Abschleppen des Fahrzeugs 4. So kann
ein Beschädigungsszenario durch einen schnell absinkenden
Reifendruck mindestens eines Reifens gekennzeichnet sein. Der Druckanstieg
beim Einsteigen in das Fahrzeug zeigt ein Einbruchsszenario an.
Des Weiteren bildet ein kurzfristig absinkender Reifendruck aller Reifen
ein Abschleppszenario. Ferner weist die Speichereinheit 15 neben
den nicht autorisierten Szenarien autorisierte Szenarien auf. Dabei
entsprechen deren Druckverläufe einem Standardfahrzeugzustand. Bevorzugt
werden in der Speichereinheit 15 keine absoluten Druckverläufe
in der Speichereinheit 15 gespeichert, sondern in Form
von Mustererkennungs-Beschreibungen. Dies hat den Vorteil, dass die
Szenarien in der Speichereinheit 15 auch bei verschieden
stark aufgepumpten Reifen bzw. einem Wechsel der Reifensorte erkannt
werden. Die nicht autorisierten Szenarien können durch
die weiteren Sensoren 17, 18, 20 verstärkt
erfasst werden.
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Die
Freisprecheinrichtung 17 ist z. B. in einem Entertainmentsystem
des Fahrzeugs 4 angeordnet. Ferner ist ein Mikrofon in
der Fahrgastzelle angeordnet, das bei einem Einbruch Geräusche
in der Fahrgastzelle aufzeichnet. Dabei sind nach einem Einbruch
in die Fahrgastzelle plötzlich höhere Frequenzen
am Mikrofon messbar. Diese wurden vor dem Einbruch durch die geschlossene
Fahrgastzelle gedämpft. Ferner kann durch das Mikrofon
das typische Geräusch einer eingeschlagenen Scheibe detektiert
werden. Der Drehratensensor 18 ist an einem ESP-System
des Fahrzeugs 4 angeordnet. Der Drehratensensor 18 weist
ein Gyroskop – Kreiselinstrument – auf, der eine
Drehbewegung oder eine Erschütterung im stehenden Zustand
des Fahrzeugs 4 erfasst und dadurch einen Passivtransport
des Fahrzeugs 4 feststellen kann. Die Empfangseinheit 20 ist über
eine Funkverbindung mit einem Sendemaste 22, der in 2 dargestellt
ist, verbunden. Durch die Empfangseinheit 20 erhält
der Fahrzeughalter Informationen über den aktuellen Zustand
seines Fahrzeugs 4. Die weiteren Sensoren 17, 18, 20 tragen
wie die Drucksensoren 10, 11, 12, 13 zur Überwachung des
Fahrzeugs 4 bei.
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Die Überwachungseinheit 1 weist
ferner eine Vergleichseinheit 14 auf, die vorzugsweise
als Mustererkennungs-Logik ausgeführt ist. Die Mustererkennung
kann unter anderem durch neuronale Netze, durch den direkten Vergleich
der Druckverläufe oder durch die Fuzzy-Logik beschrieben
werden. In der Vergleichseinheit 14 wird der durch den
Drucksensor 10, 11, 12, 13 laufend
erfasste Druckverlauf mit dem in der Speichereinheit 15 gespeicherten
erwarteten Druckverlauf verglichen. Bei Feststellen eines vorgegebenen
Korrelationsgrads zwischen dem erfassten Druckverlauf und den erwarteten
Druckverlauf wird ein Alarmvorgang 16 ausgelöst.
Bei den weiteren Sensoren 17, 18, 20 werden
in der Vergleichseinheit 15 Werte laufend erfasst und mit
den in der Speichereinheit 15 gespeicherten erwarteten Werten
verglichen, um bei der Feststellung eines vorgegebenen Korrelationsgrads
einen ausgelösten Alarmvorgang zu verifizieren.
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Für
jedes gespeicherte Szenario der Speichereinheit 15 ist
vorzugsweise ein unterschiedlicher Alarmvorgang 16 zugeordnet.
Dabei wird unter anderem, wie in 2 dargestellt,
eine Sendeeinheit 21 am Fahrzeug 4 aktiviert.
Die Sendeeinheit 21 kann eine Navigationskomponente im
Entertainmentsystem sein. Ferner ist in der Navigationskomponente ein
GPS angeordnet. Die Sendeeinheit 21 ist über einen
Sendemast 22 mit einer Empfangseinheit 20 des Fahrzeughalters
verbunden. Bei einer erschwerten und/oder unterbrochenen Funkverbindung
zwischen der Sendeeinheit 21 und dem speziellen Sendemast 22 erhält
der Fahrzeughalter automatisch eine Nachricht. Ferner wird ein Signal,
wie z. B. ein Hupen oder ein Blinken, ausgelöst. Dadurch
erhält der Fahrzeughalter Informationen über den
aktuellen Zustand seines Fahrzeugs.
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3 zeigt
ein schematisches Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum Überwachen
des Fahrzeugs 4.
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In
einem ersten Ablaufpunkt 30 findet eine Aktivierung des Überwachungsmodus
des Fahrzeugs 4 statt. Dabei ist der Überwachungsmodus
z. B. durch einen Tür-Zu-Sensor 41 und/oder einen Sitzsensor 42 im
Fahrzeughaltersitz aktivierbar, die in 4 gezeigt
sind. Durch den Tür-Zu-Sensor 41 und den Sitzsensor 42 wird
eine einfache Aktivierung des Überwachungsmodus sichergestellt,
da der Fahrzeughalter nur die Fahrgastzelle verlassen und die Fahrzeugtür
abschließen muss. Ferner sind der Tür-Zu-Sensor 41 und
der Sitzsensor 42 mit der Überwachungseinheit 1 verbunden.
Bei einer Unterbrechung der Verbindung zwischen dem Tür-Zu-Sensor 41 und
dem Sitzsensor 42 wird ein Alarmvorgang 16 ausgelöst.
Damit soll verhindert werden, dass ein Dieb, bei dem Versuch die
Verbindung zwischen der Überwachungseinheit 1 und
den Sensoren 10, 11, 12, 13, 17, 18, 20 zu
unterbrechen, nicht unerkannt bleibt.
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Nach
der Aktivierung des Überwachungsmodus wird in einem zweiten
Ablaufpunkt 31 eine laufende Erfassung des Druckverlaufs
mindestens eines Reifens durch den Drucksensor 10, 11, 12, 13 durchgeführt.
Bei einer Druckänderung in mindestens einem Reifen leitet
der Drucksensor 10, 11, 12, 13 ein
Signal an die Überwachungseinheit 1 weiter.
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In
einem dritten Ablaufpunkt 32 wird ein erwarteter Druckverlauf
in den Reifen aus der Speichereinheit 15 der Überwachungseinheit 1 übermittelt.
In der Speichereinheit 15 sind erwartete Druckverläufe zu
einem nicht autorisierten Szenario gespeichert. Ferner weist die
Speichereinheit 15 autorisierte Szenarien auf, deren Druckverläufe
einem Standardfahrzeugzustand entsprechen. Des Weiteren kann die Speichereinheit 15 weiter
autorisierte Szenarien lernen. Die autorisierten Szenarien werden
genutzt, um die Anzahl an Fehlerkennungen zu verringern. Bevorzugt
werden in der Speichereinheit 15 keine absoluten Druckverläufe
gespeichert, sondern Mustererkennungs-Beschreibungen.
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In
einem vierten Ablaufpunkt 33 korreliert die Vergleichseinheit 14 der Überwachungseinheit 1 den Druckverlauf
mindestens eines Reifens, der über Drucksensor 10, 11, 12, 13 laufend
erfasst wird, mit dem in der Speichereinheit 15 gespeicherten
erwarteten Druckverlauf. Die Vergleichseinheit 14 ist vorzugsweise
als Mustererkennungs-Logik ausgebildet. Durch die Verwendung der
Mustererkennungs-Beschreibung in der Speichereinheit 15 bzw.
der Mustererkennungs-Logik in der Vergleichseinheit 14 wird ein
einfaches Verfahren zum Überwachen des Fahrzeugs 4 bereitgestellt,
dass eine zuverlässige Fehlererkennung ermöglicht.
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In
einem fünften Ablaufpunkt 34 wird der ermittelte
Korrelationsgrad mit einem vorgegebenen Korrelationsgrad verglichen.
Wird der vorgegebene Korrelationsgrad zwischen dem in der Speichereinheit 15 gespeicherten
erwarteten Druckverlauf und dem laufend erfassten Druckverlauf nicht
erreicht, wird der Druckverlauf durch die Drucksensoren 10, 11, 12, 13 weiter
laufend erfasst.
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Bei
Erreichen des vorgegebenen Korrelationsgrads zwischen dem in der
Speichereinheit 15 gespeicherten erwarteten Druckverlauf
und dem laufend erfassten Druckverlauf wird in einem sechsten Ablaufpunkt 35 ein
Alarmvorgang 16 ausgelöst. Für jedes
gespeicherte Szenario der Speichereinheit 15 ist vorzugsweise
ein unterschiedlicher Alarmvorgang 16 vorgesehen. Dabei
wird z. B. eine Sendeeinheit 21 im Fahrzeug 4 aktiviert.
Die Sendeeinheit 21 kann als eine Navigationskomponente
im Entertainmentsystem des Fahrzeugs 4 angeordnet sein,
die z. B. bei einer Korrelation des laufend erfassten Druckverlaufs
und dem erwarteten Druckverlauf geweckt wird. In. der Navigationskomponente
ist ein GPS angeordnet, das durch die Korrelation aktiviert wird.
Durch die Aktivierung der Sendeeinheit 21 wird eine Nachricht über
einen Sendemast 22 an die Empfangseinheit 20,
z. B. ein Handy des Fahrzeugshalters, gesendet. Der Fahrzeughalter
wird über den aktuellen Zustand des Fahrzeugs 4 informiert.
Die Nachricht wird in bestimmten Intervallen verschickt, um bei
einem Diebstahl das Auffinden des Fahrzeugs 4 zu erleichtern. Bei
einer erschwerten und/oder unterbrochenen Funkverbindung zwischen
der Sendeeinheit 21 und dem Sendemast 22 wird
z. B. ein Hupsignal ausgelöst und automatisch ein Nachricht
an den Fahrzeughalter gesendet. Dadurch erhält der Fahrzeughalter Informationen über
den aktuellen Zustand seines Fahrzeugs.
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In
das Ablaufdiagramm von 3, das die Auswertung der Druckverläufe
darstellt, kann auch die Auswertung von weiteren Sensoren 17, 18, 20 integriert
werden, die mit der Überwachungseinheit 1 verbunden
sind. Die weiteren Sensoren 17, 18, 20 sind
unter anderem die Freisprecheinrichtung 17, der Drehratensensor 18 und
die Empfangseinheit 20. Bei Feststellung eines vorgegebenen
Korrelationsgrads zwischen dem laufend erfassten Wert und dem erwarteten
Wert kann in Ablaufpunkt 35 ein ausgelöster Alarmvorgang 16 verifiziert
werden. Durch die Verifizierung mithilfe der weiteren Sensoren 17, 18, 20 wird
zuverlässig verhindert, dass ein falscher Alarmvorgang 16 ausgelöst
wird.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - DE 102006047390
A1 [0003]